Испытание автономного кондиционера в режиме теплового насоса

I.Теоретические основы лабораторной работы.

Современные морские суда являются местом постоянной работы и жительства членов экипажа и продолжительного пребывания пассажиров. Поэтому в помещениях, где находятся люди, должны быть обеспечены нормальные условия обитаемости.

Указанные условия обеспечиваются с помощью кондиционирования. Под кондиционированием подразумевается комплекс технологических процессов обработки газовой среды, давления, температуры, влажности и подвлажности кондиционирования (СК) воздух подвергается тепловлажностной обработке с помощью контактных и поверхностных тепломассообменных аппаратов, в которых в качестве хладоносителей могут использоваться забортная вода, рассол или хладагент. Наибольшее распространение на судах отечественной и зарубежной постройки получили СК с поверхностными тепломассообменными аппаратами.

В этих аппаратах происходят процессы теплообмена между различными тепло- и хладоносителями и хладагентами через гладкие и ребристые поверхности.

Воздух охлаждается при прохождении воздухоохладителя, по трубкам которого движется кипящий хладагент, либо рассол, предварительно охлажденный в испарителе. При охлаждении теплофизические характеристики воздуха (температура, энтальпия, влагосодержание и относительная влажность) меняются. Определение этих величин имеет важное значение, так как комфортные условия жилых и служебных помещениях, в конечном итоге, определяются параметрами поступающего воздуха. При определении вышеупомянутых параметров пользуются диаграммой влажного воздуха.

При эксплуатации СК на различных режимах работы необходимо знать потребную холодопроизводительность холодильной машины, и ее обслуживающей, что позволяет сэкономить электроэнергию, а следовательно добиться экономии топлива, поддерживать комфортные условия в кондиционированных помещениях и повысить надежность СК в целом.

Существует три метода определения холодопроизводительности: по внутреннему тепловому балансу холодильной машины, по тепловому балансу испарителей (воздухоохладителей), по тепловому балансу конденсаторов.

Первый метод заключается в определении расхода хладагента и его энтальпии после дросселировании в регулирующем вентиле и перед всасыванием в компрессор, где: Q₀ = G_xa (i_ве - i_др )

G_xa - расход холодильного агента, кг/с;

i_ве , i_др – соответственно энтальпии холодильного агента на всасывании компрессора и после регулирующего вентиля.

При втором методе необходимо определить расход хладоносителя (воздуха) и его энтальпию до и после охлаждения.

Q₀ = G_xн (i_вх – i_вых )

где G_xн - массовый расход хладоносителя, кг/с;

i_вх , i_вых - соответственно энтальпии хладоносителя до и после охлаждения, кДж/кг.

Третий метод заключается в определении расхода охлаждающей среды через конденсатор и ее температур на выходе и входе.

Q₀ = G_ос С_ос(t_вых – t_вх )

где G_ос – массовый расход охлаждающей среды, кг/с;

С_ос – теплоемкость охлаждающей среды, кДж/кг ∙ К;

t_вых , t_вх – соответственно температур охлаждающей среды на входе и выходе из конденсатора, ºС;

∆Q_k – количество тепла, отданное или полученное холодильным агентом через корпус конденсатора.

При эксплуатации местных автономных кондиционеров необходимо учитывать величины теплового эквивалента потребляемой мощности вентилятора

Q₀^бр = Q₀ + N_эв

где N_эв –тепловой эквивалент потребляемой мощности вентилятора, Вт